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中達電通上海分公司機電處 姚 坤
摘 要:在描述精密珩磨加工原理的基礎上,對基於中達機電技術的臥式精密珩磨機自動化
解決方案進行分析論證和總體設計。
關鍵字:伺服係統 HMI PLC
1 引言
zaijinshudengcailiaoqiexuechengxingjiagonglingyu,hengmojiagongshuyujingjiagonghouqidejingzhengjiagong,qimudeshiweilehuodegengxiaodebiaomiancucaodu,bingshaoweitigaojingdu。hengmoyongrenxingherenshudoubugudingdemojuhuomoliaojinxingweixiaojiagongyuliangqiexuedefangfa。
2工藝原理
珩磨用鑲嵌在珩磨頭上的油石(又稱珩磨條)對精加工表麵進行的精整加工,又稱鏜磨。珩磨主要應用在對孔的加工, 但根據需要有時也用珩磨來加工外圓, 平麵, 錐形孔和非圓孔(例如轉子發動機的非圓孔珩磨)。珩磨加工不一定要對所有的孔有珩前要求, 此外珩磨需要根據加工要求, 要能改善尺寸精度,形狀精度, 表麵精度,甚至位置精度。 幾ji乎hu所suo有you在zai工gong業ye領ling域yu應ying用yong的de工gong藝yi材cai料liao都dou可ke以yi用yong珩heng磨mo加jia工gong。根gen據ju不bu同tong的de工gong件jian材cai料liao選xuan擇ze相xiang應ying的de切qie削xue砂sha條tiao,使shi得de珩heng磨mo可ke對dui硬ying質zhi處chu理li和he未wei硬ying質zhi處chu理li的de鋼gang,鑄zhu鐵tie,青qing銅tong,輕qing金jin屬shu,粉fen末mo合he金jin及ji鍍du鉻ge或huo者zhe其qi它ta鍍du層ceng的de金jin屬shu進jin行xing加jia工gong。加jia工gong的de尺chi寸cun範fan圍wei為wei直zhi徑jing1-2000 mm,長度至24米的工件。 珩磨的應用範圍已擴展到了整個金屬加工工業領域。主要的應用領域為:qichegongye,daojujijichuangjiagonggongye,yeyajiqiyaqijianshengchanyijihangkonghangtianlingyu。chucizhiwaizaikongqiyasuojihedianjideshengchanzhizaozhonghengmojiagongyededaoleguangfanyingyong。
3 方案設計 由you中zhong達da電dian通tong公gong司si開kai發fa的de臥wo式shi精jing密mi珩heng磨mo機ji,具ju有you較jiao高gao的de工gong作zuo效xiao率lv和he工gong作zuo性xing能neng,該gai係xi統tong不bu但dan精jing確que珩heng磨mo工gong件jian內nei圓yuan,而er且qie能neng夠gou精jing確que檢jian測ce工gong件jian內nei圓yuan的de“凸點”,加工效率也遠遠超過內圓磨床。基於中達機電技術的自動化臥式精密珩磨機如圖1所示。

3.1控製係統的核心工藝及控製分析
係統要求珩磨和“凸點”檢測同時進行,珩磨的厚度主要由珩磨油石、油壓控製檢測的光柵和PLC共同實現,由於台達32EH00M伺服控製專用PLC係列能夠接收2信道差動輸入,所以無需其它轉換電路,光柵尺信號可直接接入PLC,且同時將伺服驅動的分頻輸出直接輸入PLC,以便實時檢測機台的絕對位置。在實際的珩磨過程中,因工件內圓的“凸點”存在,由此形成珩磨變頻馬達電流瞬間的一個峰值,利用係統核心PLC記憶該電流峰值形成時的位置,然後控製伺服小車在此“凸點”珩磨擺動的次數,達到預期的珩磨精度,同時也可以根據光柵尺內圓半徑的檢測,自動研磨至設定的厚度。所以該係統采用變頻負載/電流線性對應關係,完成了對加工工件內圓的“凸點”檢測。台達V係列變頻為全矢量高性能的驅動,能夠快速精確反應出負載電流的變化,而台達PLC采用通訊方式快速采樣變頻器電流為該係統的關鍵所在。
3.2控製結構設計
控製結構參見圖2。

3.3硬體控製方案
PLC :DVP32EH00M台達伺服專用。
變頻器 :VFD075V43台達全矢量控製型。
伺服係統:3000W/台達中慣量係列。 係統電控櫃參見圖3。

3.4 人機界麵設計
關鍵的控製參數如圖4、圖5、圖6所示。



3.5主要技術規格
(1)加工孔徑: 3-250mm
(2)最大加工長度:2500mm
(3)主軸轉速: 50-600轉/分,無級調速
(4)珩磨速度:1.00m-22m/分
(5)主軸功率: 7.5KW
(6)機台功率:3KW
(7)油泵功率:400W
4結束語
方案研發運行結果說明,係統設計達到預期設計效果。該機床可以加工各種材料的內圓工件,從淬火鋼、硼鑄鐵、硬質合金、陶瓷到鋁合金、青銅、有機玻璃等硬軟材料,以及其它難加工材料的內圓工件。由於台達PLC/EH係列提供大容量掉電保持數據寄存器(8000項),所以控製係統性能具有無須其它外設即可實現用戶工藝配方的存儲,方便現場生產的靈活調度的特點。
參考文獻
[1]台達ASDA伺服驅動手冊.台達電子集團
[2]台達PLC編程用戶手冊.台達電子集團
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